农药生态风险评估是农药登记过程中的重要环节,在农药环境安全管理中发挥着重要作用。农药生态风险评估分为问题表述、暴露评估、效应评估和风险表征四大步骤。暴露评估是其中的关键步骤,暴露评估主要研究农药在生态环境中的时空分布规律以及如何从源到受体的过程,目的是得到农药在环境中的暴露量。目前,模型预测是暴露评估的主要途径之一,而模型模拟离不开农药使用的特定环境,包括当地的气候、土壤、水文及农作物种植情况等,所有这些信息构成了暴露场景。因此,暴露场景的构建,是开展暴露模拟评估及生态风险评估的基础。我国幅员广阔,旱地作物在全国都有分布。旱地作物品种多,病虫害严重,因此农药的用量也较大,农药在旱地作物上的大量使用引起的地表水的污染不容小觑。开展农药在旱地作物上使用对地表水的风险评估具有重要的现实意义。论文详细研究了美国和欧盟等农药管理的先进国家和组织在旱地作物—地表水风险评估方面的研究进展,包括风险评估程序、暴露评估模型及暴露场景等,同时总结分析了我国农药生态风险评估研究现状及存在问题。针对我国风险评估的实际需求,在对国外暴露场景构建方法进行研究的基础上,开展我国旱地作物—地表水标准暴露场景的构建,并应用构建的场景对小麦上登记使用的农药品种进行了风险预测。论文研究内容和结果如下:(1)国内外早地作物—地表水生态风险评估现状调查美国、欧盟是世界上农药环境管理较为先进的国家、组织,为了解它们在农药旱地作物—地表水生态风险评估方面的研究现状,通过查阅这些国家、组织农药管理部门的网站,收集相关资料、文献,对农药早地作物—地表水生态风险评估程序、暴露评估模型及暴露场景等进行调研。结果表明:美国水生生态风险评估程序有4个层次,开发了 GENEEC用于第Ⅰ个层次的水生生态风险评估,第Ⅱ层次复杂模型采用PRZM/VVWM偶联模型,其最新的PWC平台模型为PRZM/VVWM,包含69个标准作物场景和55个非标准作物场景。欧盟水生生态风险评估程序同样为4个层次,开发了用于第1、2层次的STEPS_ONE_TWO模型,以及用于第3层次的SWASH外壳程序,在第3层次构建了 10个旱地作物—地表水场景点,其中6个排水场景,4个流失场景。此外,挪威、德国等—些国家也都开发了适用于自己国家的暴露评估模型。在国内,南京环境科学研究所开发了农药风险评估暴露模拟平台(PRAESS),构建了 2个典型的旱地作物—地表水场景点,分别为江苏南通的棉花场景和河南驻马店的玉米场景。(2)我国农药旱地作物—地表水标准暴露场景体系构建研究遵循场景的构建总原则—“现实中最坏条件”原则,开展了我国旱地作物—地表水农药暴露场景体系构建研究。研究工作包括:首先根据全国气温和降水量,应用GIS将全国划分为东北区、西北区、华北区、长江流域区和华南区5个气候区,叠加我国县域分布图和旱地作物分布图,得到场景区县市;收集各县市的土种有机质和降水量,计算保护程度,筛选出满足95th左右保护程度的点作为备选场景点;最后结合作物种植面积、保护程度等,在全国确定了 8个场景点,分别为吉林伊通、河南新安、山东莱州、陕西周至、浙江金华、江西湖口、广东信宜和海南儋州。之后,收集各场景点的场景数据,包括气象、土壤、水体和作物数据等,生成场景文件。(3)早地作物—地表水暴露预测平台的整合确定场景点后,通过实地调研和查询资料,获取场景点的气象、土壤、水体和作物数据。将场景数据转换成模型所需的特定格式的文件,添加进外壳程序中。作物、土壤和水体数据在场景管理器中新建一个文件,并作对应修改;气象参数直接生成DVF格式文件放在C盘PRAESS目录下。场景文件生成之后,可直接利用PRAESS平台进行旱地作物—地表水场景文件的整合。(4)应用旱地作物—地表水暴露预测平台预测农药在小麦上使用后对水生生物的风险应用构建的旱地作物—地表水暴露模拟平台,对在小麦上登记使用农药品种进行水生生态的风险评估。首先通过调查、统计得到我国小麦常用农药品种清单,收集清单中农药品种的理化特性参数、环境行为参数和施用参数,从中选择34种参数较全的杀虫剂开展模拟;然后应用构建的农药风险评估暴露模拟平台预测农药在地表水中的暴露浓度,并根据水生生物毒性终点值计算风险商值;根据计算出的风险商值判断各农药对地表水污染的风险,列出有风险的农药品种。结果表明:模拟的34种在小麦上登记使用的杀虫剂农药,有12种对鱼风险不可接受;有24种对溞风险不可接受;对藻的慢性风险商值均小于1,风险可接受。